تست های پلیمری

GNMS

New member
سلام
مرسی از اینکه وقت میذارید و سوالهامونو پاسخ میدید...:gol:
لطفا در مورد ازمونهای IR وTGA که تو پاسختون ذکر کردید توضیح بدید...
برای تشخیص دقیق هر ترکیبی میشه این ازمونها رو بکار برد؟چه تجهیزاتی نیاز داره؟

elahi taghizadeh عزیز با سلام

تست TGA یک تستیه که مقداری از ماده رو توی دستگاه میگذاری و دستگاه شروع میکنه با یک نرخ ثابتی (معمولاً 5 یا 10 درجه سانتیگراد بر دقیقه) دمای ماده ات رو افزایش میده و همزمان وزنش رو اندازه میگیره و ثبت میکنه. از TGA میشه اطلاعات زیادی میشه بدست آورد: مثلاً جایی که تخریب ماده شروع میشه، ماده یک کاهش وزن سریع نشون میده. همچنین اگه تا دمای مثلاً 600 درجه بالا بری خیلی دقیق درصد مواد معدنی داخل ماده رو که تخریب نشدند رو میتونی تشخیص بدی. همچنین از شروع دمای تخریب، میتونی تا حدی نوع ماده رو حدس بزنی.
تست IR هم برای تشخیص پیوندهای ماده هستش. به این صورت که ماده ات رو بصورت پودر یا یک ورق نازک داخل دستگاه قرار میدی و دستگاه از نمونه نور مادون قرمز با فرکانس های مختلف رو عبور میده و میزان جذب نور را در فرکانسهای مختلف ثبت میکنه. و جداول استانداردی هستند که توی اونها نوشته شده که هر پیوندی توی چه فرکانسی جذب داره. در نتیجه میتونی با استفاده از اون جداول پیوندهای داخل ماده ات رو تشخیص بدی.
تجهیزات این تستها معمولاً گرون هستند و داخل ایران تولید نمیشند. پیشنهاد من اینه که اگه میخوای این تستها رو انجام بدی به یکی از دانشگاهها که دانشکده پلیمر دارند مراجعه کنی و نمونه ات رو بدی اونها واست انجام بدهند. تا اونجایی که من میدونم محل های زیر این تستها رو دارند:
دانشگاه امیرکبیر (دانشکده پلیمر) تست IR و TGA
دانشگاه امیرکبیر (دانشکده مهندسی شیمی) تست IR
دانشگاه تربیت مدرس : تست IR و TGA
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی: تست IR و TGA
پژوهشگاه رازی: تست IR و TGA
دانشگاه تهران: تست IR و TGA

از بین موارد فوق پیشنهاد من دانشگاه تربیت مدرسه، چون تا اونجایی که من میدونم قیمتش از همه کمتره.

امیدوارم در کارت موفق باشی

GNMS
 
  • Like
واکنش ها: t.p

amirpop

New member
تست جهندگی

تست جهندگی

سلام
در مورد تست جهندگی اطلاعاتی میخواستم و همچنین نتیجه این تست روی چند لاستیک یا پلیمر
 

GNMS

New member
تست های پلیمری

سلام
اطلاعاتی در مورد نمودار Differential scanning calorimetry (DSC) می خواستم. ممنون میشم کمک کنید.


shivana عزیز با سلام

نمودار DSC برای فهمیدن دمای انتقال مواد بکار میره. این انتقال میتونه انتقال شیشه، ذوب، تبخیر و ... باشه. برای اینکار ماده رو با سرعت خاصی (مثلا هر دقیقه 10 درجه) گرم یا سرد میکنن و مقدار انرژی رو که ماده میگیره یا میده تا گرم یا سرد بشه رو دستگاه ثبت میکنه. با توجه به اینکه ماده در ذوب انرژی بیشتری میگیره، طبیعتاً در نقطه ذوب یا بطور کلی در هر نقطه ای که یه انتقال رخ میده یه پیک از خودش نشون میده.
در انتقالهایی که از درجه اول هستند (مثل ذوب، تبخیر، تصعید، میعان، انجماد و ...) ، یه پیک دیده میشه که بستگی به نوع انتقال (ذوب یا انجماد) میتونه گرماگیر یا گرماده باشه و بصورت دقیق دمای اون انتقال و مقدار انرژی لازم رو از سطح زیر منحنی میشه حساب کرد.
اما اگه انتقال از درجه 2 باشه مثل انتقال شیشه، توی منحنی DSC فقط تغییر شیب دیده میشه که نشاندهنده دمای انتقال هست. من برای مثال یه منحنی نمونه برات آپلود میکنم که این 2 تا دما رو بتونی با هم مقایسه کنی.
امیدوارم توضیحاتم بدردت بخوره. اگه اطلاعات بیشتری در مورد نحوه کار و ... DSC لازم داشتی خوشحال میشم کمکت کنم.
همونطور که در گوشه سمت چپ بالای منحنی میبینی، ماده با سرعت 5 درجه بر دقیقه از دمای 30 تا 275 گرم شده (منحنی پایینی که توش Tg و Tm نشون داده شده)، بعد 1 دقیقه تو دمای 275 نگه داشته شده و بعد با سرعت 5 درجه بر دقیقه از 275 تا 30 سرد شده (منحنی بالایی که توش Tc یا دمای کریستالیزاسیون نشون داده شده). این منحنی مربوط به یه نمونه PET هست. هرماده ای منحنی خاص خودش رو داره که از روی دمای ذوب، کریستالیزاسیون، Tg تا حدی میتونی به ماهیت ماده پی ببری.


GNMS
 

پیوست ها

  • gnms50-Compressed.jpg
    gnms50-Compressed.jpg
    38.8 کیلوبایت · بازدیدها: 0

mary90

کاربر ممتاز
shivana عزیز با سلام

نمودار DSC برای فهمیدن دمای انتقال مواد بکار میره. این انتقال میتونه انتقال شیشه، ذوب، تبخیر و ... باشه. برای اینکار ماده رو با سرعت خاصی (مثلا هر دقیقه 10 درجه) گرم یا سرد میکنن و مقدار انرژی رو که ماده میگیره یا میده تا گرم یا سرد بشه رو دستگاه ثبت میکنه. با توجه به اینکه ماده در ذوب انرژی بیشتری میگیره، طبیعتاً در نقطه ذوب یا بطور کلی در هر نقطه ای که یه انتقال رخ میده یه پیک از خودش نشون میده.
در انتقالهایی که از درجه اول هستند (مثل ذوب، تبخیر، تصعید، میعان، انجماد و ...) ، یه پیک دیده میشه که بستگی به نوع انتقال (ذوب یا انجماد) میتونه گرماگیر یا گرماده باشه و بصورت دقیق دمای اون انتقال و مقدار انرژی لازم رو از سطح زیر منحنی میشه حساب کرد.
اما اگه انتقال از درجه 2 باشه مثل انتقال شیشه، توی منحنی DSC فقط تغییر شیب دیده میشه که نشاندهنده دمای انتقال هست. من برای مثال یه منحنی نمونه برات آپلود میکنم که این 2 تا دما رو بتونی با هم مقایسه کنی.
امیدوارم توضیحاتم بدردت بخوره. اگه اطلاعات بیشتری در مورد نحوه کار و ... DSC لازم داشتی خوشحال میشم کمکت کنم.
همونطور که در گوشه سمت چپ بالای منحنی میبینی، ماده با سرعت 5 درجه بر دقیقه از دمای 30 تا 275 گرم شده (منحنی پایینی که توش Tg و Tm نشون داده شده)، بعد 1 دقیقه تو دمای 275 نگه داشته شده و بعد با سرعت 5 درجه بر دقیقه از 275 تا 30 سرد شده (منحنی بالایی که توش Tc یا دمای کریستالیزاسیون نشون داده شده). این منحنی مربوط به یه نمونه PET هست. هرماده ای منحنی خاص خودش رو داره که از روی دمای ذوب، کریستالیزاسیون، Tg تا حدی میتونی به ماهیت ماده پی ببری.


GNMS
سلام خسته نباشید خیلی ممنون از توضیح خوبت
یه سوال درباره ی توضیحاتت برام پیش اومد
چرا در تستDSCدمای انتقال شیشه ای به صورت شیب نشون داده شده؟
 

GNMS

New member
سلام خسته نباشید خیلی ممنون از توضیح خوبت
یه سوال درباره ی توضیحاتت برام پیش اومد
چرا در تستDSCدمای انتقال شیشه ای به صورت شیب نشون داده شده؟

mary90 عزیز با سلام

Tg یه انتقال درجه 2 هست. یعنی مثل ذوب نیست که حالت ماده عوض بشه و از حالت کریستال به آمورف تبدیل بشه. فقط تحرک زنجیرهای پلیمر، اونهم بصورت موضعی (در حد 50 تا پیوند کربن-کربن) بیشتر میشه. و درنتیجه انرژی که ماده میگیره، یخوردش صرف افزایش دما و یخورده صرف حرکتهای زنجیرها میشه. در نتیجه Cp ماده عوض میشه. ضمناً اتفاق خاصی مثل ذوب کریستال که گرماگیر هست نمیافته. در نتیجه تنها چیزی که تو منحنی dsc دیده میشه، تغییر شیب هست که مفهومش همون تغییر Cp ماده هست.
اطلاعات بیشتری اگه بخوای پیشنهادم اینه که بخش مربوط به Tg کتاب شیمی فیزیک دکتر اسپرلینگ رو بخونی. (من فصل 8 کتاب رو که مربوط به Tg هست رو برات آپلود میکنم)

GNMS
 

پیوست ها

  • Introduction To Physical Polymer Science, 4Th Edn (L H Sperling, Wiley 2006.pdf
    637.6 کیلوبایت · بازدیدها: 0

mary90

کاربر ممتاز
بازم سلام
میشه لطفا درباره ی تست TG
توضیح بدین؟
از این تست چه اطلاعاتی رو بدست میاریم؟
 

GNMS

New member
بازم سلام
میشه لطفا درباره ی تست TG
توضیح بدین؟
از این تست چه اطلاعاتی رو بدست میاریم؟

mary90 عزیز با سلام

منظورت از TG تست TGA (تست حرارتی) هست یا اندازه گیری دمای انتقال شیشه؟

GNMS
 

GNMS

New member
تست TGA

تست TGA

اصول کار TGA به این صورته که یه مقدار خیلی کم از ماده (در حد چند میلی گرم) رو توی دستگاه میگذارند و دستگاه شروع میکنه از دمایی که واسش تعریف شده (معمولا دمای محیط) نمونه رو با سرعت مشخصی (معمولاً 10 درجه سانتیگراد بر دقیقه) گرم کردن و در عین حال وزن نمونه را کامپیوتر ثبت میکنه. در نتیجه اگه مواد فراری مثل آب وجود داشته باشه، خیلی راحت میشه تشخیصی داد.
به اینصورت که در منحنی TGA نگاه میکنن، و مقدار کاهش وزن در دمای 100 درجه که دمای جوش آب هست، ثبت میشه. این مقدار کاهش وزن مربوط به رطوبت ماده هست که در اصل خشک شده و وزن ماده کم شده.
به همین ترتیب میشه دمای تخریب ماده رو تشخیص داد. توی دمای تخریب، ماده یه کاهش وزن اساسی از خودش نشون میده، که نشون دهنده تجزیه شدن ماده و تبدیل اون به گاز هست و در نتیجه ماده کاهش وزن خیلی شدیدی از خودش نشون میده.
من یه نمونه منحنی TGA رو آپلود میکنم. همونطور که میشه دید، ماده من هیچ ماده زائد نداره و فقط در دمای حدود 300 درجه شروع به تخریب میکنه و میشه از این ماده در زیر این دما به راحتی استفاده کرد.
TGA2.jpg
البته TGA حالتهای مختلف کارکرد مثل دما ثابت رو هم داره، اما اون حالتی که بیشترین استفاده رو داره همون حالتی هست که توضیح دادم.
منحنی اصلی TGA منحنی تغییرات وزن ماده برحسب دما هست. اما تو این منحنی همیشه نمیشه بصورت دقیق سرعت تخریب، و .... رو خوند. واسه همین دستگاه بصورت اتوماتیک مشتق این منحنی رو گرفته و رسم میکنه. منحنی دوم مشتق منحنی اول هست.
حالا روی منحنی مشتق هرجا یه پیک مشاهده بشه، یعنی اینکه تو اون نقطه بیشتری سرعت تغییرات وجود داره. واسه همین از رو منحنی مشتق میشه به اطلاعات بیشتری پی ببری. توی منحنی که آپلود کردم، درسته که دمای شروع تخریب حدود 300 درجه هست، اما همانطور که میشه دید، ماده تو دمای 350 درجه بیشترین سرعت تخریب رو داره.
در ضمن هرجا که شیب منحنیِ وزن ماده برحسب دما عوض بشه، مفهومش اینه که مکانیزم شیمیایی تخریب عوض شده، و در نتیجه تو منحنی مشتق پیک مشاهده میشه. با این روش توی مواد پیچیده میشه بصورت حدودی (نه دقیق) تشخیص داد که ماده با چه مکانیزم و واکنشهایی تخریب میشه، یا هر اتفاق دیگه ای غیر از تخریب داره اتفاق میافته.
استفاده دیگه ای هم که میشه از تست TGA کرد، تشخیص مقدار افزودنیهای معدنی هست. پلیمرها اساساً بر اثر گرما کاملاً میسوزند و از بین میرند. در حالیکه مواد معدنی خیلی وقتها حتی تا دماهای بالای 1000 درجه هم مقاوم هستند. پس اگه یه ماده پلیمری خالص داشته باشیم که هیچ افزودنی معدنی نداشته باشه، وزن نمونه بعد از دمای حداکثر 600 درجه باید به صفر برسه. اما اگه بعد از این دما کامپیوتر مقداری ماده باقیمانده نشون داد، مفهومش اینه که ماده حاوی افزودنی معدنی بوده که براثر حرارت از بین نرفته. و مقدار ماده باقیمانده، مقدار فیلر معدنی هست که بهش اضافه کردن.
 

پیوست ها

  • TGA2.jpg
    TGA2.jpg
    38.8 کیلوبایت · بازدیدها: 0
آخرین ویرایش:

GNMS

New member
تست MFI

تست MFI

MFI یه دستگاه برای اندازه گیری خواص مذاب پلیمر هست. به این معنی که دستگاه یه محفظه عمودی داره که پایینش یه سوراخ با قطر 2.0955 میلیمتر داره. ماده داخل محفظه ریخته میشه و تا دمای استانداردی گرم میشه تا ذوب بشه. بعد یه پیستون با وزن استاندارد روش گذاشته میشه تا با فشار پیستون ماده از سوراخ خارج بشه. مقدار ماده ای که در 10 دقیقه خارج میشه، اندازه گیری میشه که MFI اون ماده هست. طبیعیه که هرچقدر ویسکوزیته ماده کمتر باشه MFI اون ماده بیشتره. یعنی هرچقدر سیالیت ماده بیشتر، MFI بیشتر.
من اینجا یه تعداد از استاندارد اندازه گیری مواد مختلف رو مینویسم:

پلی اتیلن سنگین: دمای 190 وزنه 5 کیلوگرم
پلی پروپیلن: دمای 230 وزنه 2.16 کیلوگرم
پلی استایرن: دمای 200 وزنه 5 کیلوگرم
و ...
البته دما و وزنه هایی که برای MFI هست به موارد بالا محدود نمیشه. مثلاً واسه پلی اتیلن دمای 190 و وزنه 10 کیلوگرم و حتی 21.6 کیلوگرم هم استاندارد هستند. اما اعداد فوق عموماً تو صنعت استفاده میشه. استاندارد اندازه گیری MFI هم ASTM D1238 هست. که من اینجا اونرو آپلود میکنم.

کاربردهای MFI:
با افزودن یه فیلر فعال به ماده، طبیعیه که سیالیت ماده کم میشه و در نتیجه MFI هم کم میشه. هرچقدر میزان پراکنش فیلر بهتر باشه، MFI رو بیشتر تغییر میده. با توجه به اینکه این تست یه تست سریع و کم هزینه هست، میشه بصورت کاملاً حدودی پراکنش فیلر رو متوجه شد.
همچنین اگه ماده پلی اتیلنی داشته باشیم که تحت دما قرار گرفته، با توجه به اینکه پلی اتیلن در اثر گرما شبکه ای میشه، MFIاش کم میشه. در نتیجه با مقایسه با MFI ماده اولیه میشه متوجه شد که آیا این ماده شبکه ای شده یا نه.
این 2 تا از کاربردهای MFI بود.
 

پیوست ها

  • D 1238 - 04 _RDEYMZG_.pdf
    143.1 کیلوبایت · بازدیدها: 0

GNMS

New member
تست DSC

تست DSC

DSC یه تست حرارتی توی پلیمرهاست. با استفاده از این تست میشه دمای ذوب، دمای کریستالیزاسیون، دمای انتقال شیشه، درصد کریستالینیتی و ... رو بدست آورد. روش کار به این صورت هست که یه مقدار خیلی کم از ماده (در حد چند میلی گرم) رو داخل دستگاه میگذارند و دستگاه با سرعت مشخصی (معمولا 10 یا 5 درجه بردقیقه) شروع میکنه نمونه رو گرم کردن و در عین حال مقدار انرژی لازم برای گرم کردن رو کامپیوتر ثبت میکنه. و بعد منحنی انرژی بر حسب دما رو رسم میکنه.
در انتقالهایی که از درجه اول هستند (مثل ذوب، تبخیر، تصعید، میعان، انجماد و ...) ، یه پیک دیده میشه که بستگی به نوع انتقال (ذوب یا انجماد) میتونه گرماگیر یا گرماده باشه و بصورت دقیق دمای اون انتقال و مقدار انرژی لازم رو از سطح زیر منحنی میشه حساب کرد. (البته همه این کارها رو خود کامپیوتر انجام میده و عدد نهایی رو هم گزارش میکنه)
اما اگه انتقال از درجه 2 باشه مثل انتقال شیشه، توی منحنی DSC فقط تغییر شیب دیده میشه که نشاندهنده دمای انتقال هست.
در شکل زیر یک نمونه از منحنی DSC برای ماده خالص رو نشون دادم. همونطور که در گوشه سمت چپ بالای منحنی میشه دید، ماده با سرعت 5 درجه بر دقیقه از دمای 30 تا 275 گرم شده (منحنی پایینی که توش Tg و Tm نشون داده شده)، بعد 1 دقیقه تو دمای 275 نگه داشته شده و بعد با سرعت 5 درجه بر دقیقه از 275 تا 30 سرد شده (منحنی بالایی که توش Tc یا دمای کریستالیزاسیون نشون داده شده). این منحنی مربوط به یه نمونه PET هست. هرماده ای منحنی خاص خودش رو داره که از روی دمای ذوب، کریستالیزاسیون، Tg تا حدی میشه به ماهیت ماده پی برد.
gnms50-Compressed.jpg
همونطور که میشه دید، و من پیکها رو مشخص کردم، دستگاه کنار هر پیک، دقیقاً دمای ذوب، کریستالیزاسیون، درصد کریستالیزاسیون و همینطور انتقال شیشه رو نشون داده.
اما اگه ماده یه آلیاژ 2 فازی باشه، هر فاز مستقلاً پیکهای خودش رو نشون میده. به عنوان مثال من یه نمونه منحنی DSC از یک ماده 2 فازی رو اینجا آپلود میکنم.
gnms24-2.jpg

این منحنی مربوط به یه آلیاژ 2 فازی PP-PET هست. تو این تست هم شرایط آزمایش دقیقاً مثل تست قبلی بوده (سرعت گرم و سرد کردن 5 درجه بر دقیقه). همونطور که میشه دید، هر کدوم از فازها جداگانه پیک ذوب و کریستالیزاسیون نشون دادند.
یه نکته دیگه ای هم که بهتره رعایت بشه، اینه که تست DSC در اتمسفر نیتروژن انجام بشه. چون یه تست نسبتاً طولانی مدتیه و اگه در اتمسفر هوا یا اکسیژن انجام بشه، ممکنه ماده تخریب بشه. در حالیکه در اتمسفر نیتروژن ماده تخریب نمیشه.
 
آخرین ویرایش:

GNMS

New member
استفاده از تست DSC برای اندازه گیری دقیق دمای انتقال شیشه

استفاده از تست DSC برای اندازه گیری دقیق دمای انتقال شیشه

کریستالیزاسیون، شدیدا روی دمای انتقال شیشه (Tg) تأثیر میگذاره. بنابراین اگه بخواییم یه عدد درست رو بعنوان دمای Tg گزارش کنیم، اندازه گیری بایستی روی ماده کاملاً آمورف باشه. واسه همین بعد از اینکه ماده رو توی دستگاه DSC قرار دادیم، مد دستگاه رو به شرح زیر تنظیم میکنیم:


  • گرمایش با بیشترین سرعت ممکن تا حداقل 20 درجه بالای دمای ذوب.
  • توقف در این دما حداقل به مدت 1 دقیقه (تا تمام کریستالها ذوب بشند).
  • سرمایش با بیشترین سرعت به دماهای خیلی پایین (زیر دمای Tg). توضیح اینکه معمولاً برای دستگاههای DSC یه ورودی برای نیتروژن مایع تعبیه میشه، و برای سرمایش در این مرحله دستگاه دریچه نیتروژن مایع رو باز میکنه و ماده به یکباره سرد میشه.
  • گرمایش با نرخ دلخواه (معمولاً 5 یا 10 درجه بر دقیقه) تا حداقل 20 درجه بالاتر از Tg
با این روش چون در مراحل اول و دوم کریستالهای ماده کاملاً ذوب شده و در مرحله سوم، زمان کافی برای کریستالیزاسیون وجود نداره، ماده ای که داریم یه ماده 100% آمورف خواهد بود و در حین اندازه گیری، تست روی یه ماده 100% آمورف داره انجام میشه که نتیجه دقیقتری رو میده.
 

GNMS

New member
استفاده از دستگاه DSC برای اندازه گیری تحمل دمایی مواد در اتمسفر اکسیژن (OIT)

استفاده از دستگاه DSC برای اندازه گیری تحمل دمایی مواد در اتمسفر اکسیژن (OIT)

OIT تستی هست که توسط دستگاه DSC انجام میشه و برای اندازه گیری تحمل دمایی مواد در اتمسفر اکسیژن هست. یعنی زمانی که طول میکشه تا ماده در اتمسفر اکسیژن شروع به تخریب کنه. طبیعیه که هرچقدر این زمان طولانیتر باشه، ماده دیرتر تخریب شده و از کیفیت بهتری برخوردار هست. این تست عمدتاً برای پلی اتیلن مصرف میشه (این تست یکی از تستهای مهم برای لوله های پلی اتیلنی هست).

روش کار به این صورته:

  • نمونه رو بعد از قراردادن توی دستگاه با نرخ زیادی (حدود 20 درجه بر دقیقه) تا دمای 200 درجه در اتمسفر نیتروژن گرم میکنند.
  • ماده بعد از رسیدن به دمای 200، توی همین دما به مدت حدود یک دقیقه کماکان در اتمسفر نیتروژن نگه داشته میشه تا کاملاً ذوب بشه.
  • تو همین دما، شیر نیتروژن بسته میشه، و شیر اکسیژن باز میشه و اکسیژن وارد محفظه DSC میشه. و منحنی تغییرات انرژی بر حسب زمان رسم میشه.
تا قبل از نقطه تخریب، این منحنی یه خط صاف هست. ولی زمانی که ماده شروع به تخریب میکنه، منحنی با شیب مثبتی شروع به افزایش میکنه و دستگاه بصورت اتوماتیک زمان رو گزارش میکنه. من اینجا یه نمونه منحنی OIT رو آپلود میکنم:
OIT.jpg

همونطور که توی شکل میشه دید، از لحظه ای که شیر اکسیژن باز شده (ماده در معرض اکسیژن قرار گرفته) تا لحظه ای که شروع به واکنش کنه، حدود 55 دقیقه طول کشیده. یعنی اینکه، اگه زمان اقامت توی اکسترودر تولید کمتر از این مقدار باشه (که معمولاً خیلی کمتر از این مقداره) به راحتی میشه از این ماده استفاده کرد، بدون اینکه ماده آسیبی ببینه.
یه نکته ای که توی تست OIT هست، اینه که این تست رو میشه در دماهای مختلف انجام داد. و هر چقدر دما بالاتر باشه، زمان OIT کمتره. اما در صنعت معمولاً دمای 200 یا 210 استفاده میشه.
استاندارد اندازه گیری OIT، یASTM D3895 هست که من اینجا برای مطالعه بیشتر آپلود میکنم.

 

پیوست ها

  • D 3895 - 03 _RDM4OTU_.pdf
    69.1 کیلوبایت · بازدیدها: 0
آخرین ویرایش:

GNMS

New member
تست کشش

تست کشش

تست کشش یا Tensile یکی از مهمترین تستهای خواص مکانیکی هست. برای این تست، ابتدا باید از ماده نمونه بشکل دمبل با ابعاد استاندارد تهیه بشه، که اینکار طبق استاندارد بایستی توسط قالب گیری تزریقی (Injection Molding) انجام بشه. بعد این نمونه بین 2 تا فک دستگاه گذاشته میشه، و دستگاه با سرعت استاندارد شروع میکنه نمونه رو کشیدن، و همزمان میزان نیرو و جابجایی رو کامپیوتر ثبت میکنه.
با توجه به اینکه ابعاد نمونه اولش بصورت دقیق با کولیس اندازه گیری میشه، در نتیجه با تقسیم کردن نیرو بر سطح، تنش و با تقسیم کردن جابجایی به طول اولیه، کرنش بدست میاد. و میشه منحنی تنش-کرنش رو رسم کرد. از روی منحنی تنش-کرنش هم رفتار ماده مشخص میشه که آیا شکننده هست یا چقرمه.
از روی این منحنی اطلاعات خیلی زیادی میشه بدست آورد:

  • نوع رفتار ماده: اگه توی منحنی تنش-کرنش نقطه تسلیم دیده بشه، ماده رفتار چقرمه داره، اما اگه دیده نشه رفتار ماده شکننده هست. مشخصات این نقطه، تنش و کرنش در نقطه تسلیم رو نشون میده.
  • شیب خط در ناحیه خطی (کرنشهای پایین) نشونگر مدول ماده هست.
  • سطح زیر منحنی تنش-کرنش، انرژی لازم برای شکست ماده هست.
  • میزان تنش و کرنش در نقطه پارگی
من یه نمونه از نتیجه این تست رو برای یه ماده چقرمه آپلود میکنم.
Tensile.jpg

همونطور که تو شکل میشه دید، من تست رو روی 3 تا نمونه تکرار کردم، تا تکرار پذیری نمونم رو ببینم. البته طبق استاندارد باید حداقل این تست 5 دفعه تکرار بشه.
نواحی خطی رو هم روی شکل مشخص کردم که با اندازه گیری شیب خط میشه مدول یانگ رو بدست آورد (البته همونطور که تو جدول خلاصه میشه دید، خود نرم افزار کامپیوتری این کار رو میکنه و مدول رو گزارش میکنه).
همینطور نقاط تسلیم و پارگی هم روی شکل مشخص شده که بازهم توی جدول بصورت خلاصه اعداد رو کامپیوتر گزارش میکنه.
استاندارد انجام این آزمایش ASTM D638 هست که من اینجا این استاندارد رو هم آپلود میکنم.
 

پیوست ها

  • D 638 - 03 _RDYZOA__.pdf
    188.5 کیلوبایت · بازدیدها: 0
آخرین ویرایش:

GNMS

New member
مرسی خیلی جالب بود:smile:
منظورتون اینه که گرانول این مواد رو با سیلان و پروکساید مخلوط میشه بعد میفروشن:redface:

mary90 عزیز با سلام

سیلانه و پراکسید 2 روش متفاوت هستند.
در روش پراکسید، معمولا همونجایی که پلی اتیلن اکسترود میشه، پراکسید و شروع کننده هم اضافه میشه.
اما در روش سیلانه، قبلاً گروههای سیلان روی پلی اتیلن گرافت شده، و بعد از اکسترود ماده رو توی حمام بخار، یا داخل آب گرم میگزارند تا پخت انجام بشه.

GNMS
 

GNMS

New member
تست ضربه (آیزود)

تست ضربه (آیزود)

تست ضربه یکی از مهمترین تستهای مکانیکی برای پلیمرهاست. تو این تست مقاومت ماده نسبت به ضربه آزمایش میشه. این تست به دو روش قابل انجام هست: روش آیزود و چارپی. این دو روش تفاوتهای جزئی دارند.

در این تست ابتدا یه نمونه از ماده بصورت استاندارد تزریق میشه و تو دستگاه تست ضربه بصورت عمودی قرار داده میشه. دستگاه یه چکش استاندارد داره که اندازه این چکش میتونه تغییر کنه و اصطلاحاً با انرژیش شناخته میشه. مثلاً چکش 2 ژول، 4ژول و ....
بعد چکش آزاد میشه و یه ضربه محکم به نمونه میزنه. چهار حالت ممکنه اتفاق بیافته:

NB: قطعه در این حالت نمیشکنه. یعنی انرژی چکش برای شکست نمونه کافی نیست. در این حالت توی گزارش فقط NB نوشته میشه، یا اینکه میشه یه چکش قویتر استفاده کرد.
P: شکست ناتمام (Partial Break) در این حالت قطعه کامل نشکسته اما حداقل 90% اون باید شکسته شده باشه.
HB: شکست لولایی (Hinge Break) در این حالت قطعه تقریباً کامل شکسته اما 2 قسمت اون جدا نشدند و بصورت لولا موندند. (به این معنی که اگه یه قسمت از قطعه رو بصورت عمودی نگه داریم، قسمت دوم با وزن خودش خم میشه و افقی نمیمونه)
B: شکست. در این حالت قطعه کامل شکسته و دستگاه انرژی لازم برای شکست رو ثبت میکنه.
من اینجا شکل شماتیک دستگاه رو آپلود میکنم. البته دستگاههای جدید اتوماتیک بوده و با کامپیوتر کنترل میشن.

Izod.jpg

ابعاد نمونه استاندارد دستگاه 12.70*63.5 با ضخامت بین 3-12.7 میلیمتر هست. که وسط این نمونه بایستی ناچ زده بشه (ناچ یه بریدگی کوچیکه که باید با دستگاه استاندارد ناچ زنی ایجاد بشه).

یه توضیح مختصر در مورد مکانیزمهای شکست تو پلیمرها
شکست تو پلیمرها 2 مرحله دارد: الف) شروع ترک(Crack inirtiation)، ب) رشد ترک (Crack propagation). وقتی روی نمونه ناچ زده میشه، عملاً ترک رو ما شروع میکنیم و به این ترتیب مقاومت ماده رو نسبت به رشد ترک میسنجیم.

استاندارد انجام این آزمایش ASTM D256 هست که من اینجا اون رو هم آپلود میکنم.

GNMS
 

پیوست ها

  • D 256 - 04 _RDI1NG__.pdf
    243.1 کیلوبایت · بازدیدها: 0

GNMS

New member
تست ضربه (چارپی)

تست ضربه (چارپی)

در این تست هم یه نمونه ناچ دار با ابعاد استاندارد در دستگاه قرار میگیره و یه چکش استاندارد بهش ضربه میزنه. و اونرو میشکونه. تفاوتهای اصلی این تست با تست آیزود اینا هستند:


  • در تست آیزود نمونه بصورت عمودی قرار داره، ولی در تست چارپی نمونه بصورت افقی
  • در تست آیزود ضربه از طرفی که نمونه ناچ داره، به نمونه وارد میشه، در تست چارپی از طرف مقابل
  • طول نمونه در تست چارپی 2 برابر تست آیزود هست (12.7*127.0 میلیمتر با ضخامت بین 3 تا 12.7)

من اینجا بصورت شماتیک عکس دستگاه چارپی رو هم آپلود میکنم.

Charpy.jpg

یه نکته دیگه ای هم که در مورد تست ضربه (هم آیزود و هم چارپی) هست اینه که بعضی از مواد چون نرم هستند توی دمای اطاق نمیشکنند و این مواد رو سرد میکنند و در دمای پایین تستش رو انجام میدن. مثلا دمای 0 یا 30- درجه سانتیگراد. یه نمونه از این مواد آلیاژ PP-EPDM هست که در دمای اطاق نمیشکنه و حتما تست ضربه باید در دمای پایین انجام بشه.
استاندارد انجام این آزمون ASTM D6110 هست که من اینجا آپلود میکنم.

GNMS
 

پیوست ها

  • D 6110 - 04 _RDYXMTA_.pdf
    165 کیلوبایت · بازدیدها: 0

GNMS

New member
سلام به دوستان
كي با دستگاه gel content طبق استاندارد زير كار كرده ؟
D 2765 – Standard Test Methods for Determin ation of Gel Content and Swell Ratio of Cross linked Ethylene Plastics

Hermione Granger عزیز با سلام

من با این سیستم کار کردم. سوالت چی هست؟ مشکلت چی هست؟

GNMS
 

Hermione Granger

New member
Hermione Granger عزیز با سلام

من با این سیستم کار کردم. سوالت چی هست؟ مشکلت چی هست؟

GNMS
سلام
به به
عالیه
من هم برا یکی از تست های پایان نامه ام سرهمش کردم
خروجی گازش چقدر زایلن هدر میداد؟
آنتی اکسیدان چی ریختی؟ چه مقدار ؟ و چطور؟
 

GNMS

New member
سلام
به به
عالیه
من هم برا یکی از تست های پایان نامه ام سرهمش کردم
خروجی گازش چقدر زایلن هدر میداد؟
آنتی اکسیدان چی ریختی؟ چه مقدار ؟ و چطور؟

Hermione Granger عزیز با سلام

اگه سیستمت رو خوب بسته باشی و جریان آب مبرد دائم وصل باشه، زایلن اصلاً به هدر نمیره. زمانی که من استفاده میکردم، یادمه چندماه متوالی کار کردم و زایلن همونطور تو بالن تو آزمایشگاه بود و هیچی بهش اضافه نکردم.
در ضمن من آنتی اکسیدانت استفاده نکردم، اما اگه فکر میکنی خیلی واجبه میتونی Irganox1010 استفاده کنی که یه آنتی اکسیدانت خیلی خوب واسه پلی اتیلنه. (من تو یه پروژه دیگه ازش استفاده میکنم و نتیجه خوبی گرفتم).

GNMS
 

Hermione Granger

New member
Hermione Granger عزیز با سلام

اگه سیستمت رو خوب بسته باشی و جریان آب مبرد دائم وصل باشه، زایلن اصلاً به هدر نمیره. زمانی که من استفاده میکردم، یادمه چندماه متوالی کار کردم و زایلن همونطور تو بالن تو آزمایشگاه بود و هیچی بهش اضافه نکردم.
در ضمن من آنتی اکسیدانت استفاده نکردم، اما اگه فکر میکنی خیلی واجبه میتونی Irganox1010 استفاده کنی که یه آنتی اکسیدانت خیلی خوب واسه پلی اتیلنه. (من تو یه پروژه دیگه ازش استفاده میکنم و نتیجه خوبی گرفتم).

GNMS
سلام
و ممنون
هر چی سیستم رو خوب ببندی باید یه ذره کمی تبخیر بشه بیاد تو محیط
اصلا" بو رو متوجه نشدی؟
من قصد داشتم با ترپ کربن اکتیو حذفش کنم بخارات زایلن رو
ایرگانوکس رو دارم ولی پودری هست
همینطوری بریزم تو زایلن ؟
بعد با یه کم زایلن که میریختی چند تا تست انجام میدادی؟
 

GNMS

New member
سلام
و ممنون
هر چی سیستم رو خوب ببندی باید یه ذره کمی تبخیر بشه بیاد تو محیط
اصلا" بو رو متوجه نشدی؟
من قصد داشتم با ترپ کربن اکتیو حذفش کنم بخارات زایلن رو
ایرگانوکس رو دارم ولی پودری هست
همینطوری بریزم تو زایلن ؟
بعد با یه کم زایلن که میریختی چند تا تست انجام میدادی؟


Hermione Grangerعزیز با سلام

من آزمایش رو زیر هود انجام میدادم، واسه همین اصلاً متوجه بو نمیشدم. با حدود 600 میلی لیتر زایلن شاید بگم بیشتر از 20 دفعه استخراج کردم و مشکلی نداشتم. ایرگانوکس رو هم بصورت پودری بریز تو زایلن. کافیه. البته یه نکته ای رو هم در نظر بگیر که مجبور نیستی هر دفعه که آزمایش انجام میدی یه نمونه انجام بدی. میتونی همزمان 4-5 نمونه رو از مبرد آویزون کنی. چون مدت زمان تست زیاده، اینجوری تو وقت خیلی صرفه جویی میشه. در ضمن اگه بخوای خیلی خوب کار کنی، پیشنهاد من استفاده از دستگاه سوکسله هست، یخورده مدت زمان بیشتر میشه، اما دقت کارت بالاتر میره.

GNMS
 

Hermione Granger

New member
Hermione Grangerعزیز با سلام

من آزمایش رو زیر هود انجام میدادم، واسه همین اصلاً متوجه بو نمیشدم. با حدود 600 میلی لیتر زایلن شاید بگم بیشتر از 20 دفعه استخراج کردم و مشکلی نداشتم. ایرگانوکس رو هم بصورت پودری بریز تو زایلن. کافیه. البته یه نکته ای رو هم در نظر بگیر که مجبور نیستی هر دفعه که آزمایش انجام میدی یه نمونه انجام بدی. میتونی همزمان 4-5 نمونه رو از مبرد آویزون کنی. چون مدت زمان تست زیاده، اینجوری تو وقت خیلی صرفه جویی میشه. در ضمن اگه بخوای خیلی خوب کار کنی، پیشنهاد من استفاده از دستگاه سوکسله هست، یخورده مدت زمان بیشتر میشه، اما دقت کارت بالاتر میره.

GNMS
سلام ممنونم
این سوکسله اسمش و شنیدم ولی دقیقا" چه چیزهایی لازم داریم براش؟
 

GNMS

New member
سلام ممنونم
این سوکسله اسمش و شنیدم ولی دقیقا" چه چیزهایی لازم داریم براش؟

Hermione Granger عزیز با سلام

برای استخراج با استفاده از دستگاه سوکسله به وسایل زیر لازم داری:

1- بالن (1 لیتری خوبه، اما کوچکترش هم جواب میده)
2- دستگاه سوکسله (متناسب با دهانه بالن. چون مستقیماً به بالن متصل میشه)
3- مبرد حبابدار
4- شلنگ برای اتصال مبرد به آب سرد و خروج آب
5- هیتر
6 اتصالات شیشه ای (فقط در صورتیکه سوکسله، مبرد و یا بالن همسایز نباشند).

روش کار به شرح زیره:
1- اول از همه برای جلوگیری از نشتی تمام اتصالات شیشه ای رو با خمیر سیلیکون آغشته کن.
2- حلال (زایلن) رو توی بالن بریز و اونرو روی هیتر (خاموش) میگذاری.
3- نمونه رو توی یه توری فولاد زنگ نزن (Stainless Steel) با مش استاندارد (120) میگذاری (قبل از اینکه نمونه رو بگذاری باید وزن دقیق توری و همچنین وزن توری و نمونه رو یادداشت کنی). و بعد مجموعه توری و نمونه رو توی دستگاه سوکسله قرار میدی.
4- سوکسله رو روی بالن سوار کن و با استفاده از یه سری گیره و پایه محکم کن که مطمئن باشی امکان افتادنش نیست.
5- شلنگهای مبرد رو وصل کن و اونرو روی سوکسله سوار کن.
6- در مرحله آخر هیتر رو روشن میکنی و دماش رو طوری تنظیم کن که زایلن با سرعت نسبتاً متوسطی بجوشه.

بخارات زایلن وارد مبرد شده و از اونجا به داخل سوکسله بر میگرده و باعث میشه که نمونه رو حل کنه. بعد از اینکه سوکسله پر شد، با استفاده از یه شیشه کناری که داره خود بخود توی بالن خالی میشه و این سیستم دائم تکرار میشه تا پلی اتیلنی که شبکه ای نشده کاملاً حل بشه.
بزرگترین مزیت این روش نسبت به روش معمولی (با استفاده از مبرد) اینه که وقتی محتویات بالن داره میجوشه، همیشه بخارات زایلن وارد دستگاه میشه و مهم نیست که زایلن چند بار استفاده شده و چقدر ناخالصی داره. چون وقتی محتویات بالن میجوشه، فقط زایلن تبخیر میشه و سایر محتویاتش (مثلاً پلی اتیلنی که از قبل توش حل شده بود) دیگه وارد سیستم نمیشه.
من بصورت شماتیک عکس این سیستم رو هم برات آپلود میکن.

soxhlet2.jpg
extract 1a.jpg


باز هم اگه سوالی داشتی خوشحال میشم کمکت کنم.

GNMS
 
آخرین ویرایش:

Hermione Granger

New member
Hermione Granger عزیز سلامی دوباره

اینم یه انیمیشن از نحوه کار سوکسله.

GNMS

سلام و ممنون
خيلي توضيحات خوبي بود
فقط چند مورد:
اون كه گفتي چندين بار با يه زايلن تست زدي ، با سوكسله بود يا بدون اون ؟
تو عكسي كه پيوست كردي يه چيزي رو دهانه خروجي كندانسور هست ، اون چيه؟ اين كه گذاشته شده فشار نميگيره؟ بشكنه؟
 

GNMS

New member
سلام و ممنون
خيلي توضيحات خوبي بود
فقط چند مورد:
اون كه گفتي چندين بار با يه زايلن تست زدي ، با سوكسله بود يا بدون اون ؟
تو عكسي كه پيوست كردي يه چيزي رو دهانه خروجي كندانسور هست ، اون چيه؟ اين كه گذاشته شده فشار نميگيره؟ بشكنه؟

hermione granger عزیز با سلام

من همه تستهام رو با سوکسله انجام دادم.
اون درپوش رو هم که دیدی، زمانی که دستگاه خاموش بود میزاشتم. وقتی روشنه، باید برداشته بشه که اگه به هر دلیل فشار سیستم رفت بالا، از اونجا بتونه تخلیه بشه.

GNMS
 

Hermione Granger

New member
hermione granger عزیز با سلام

من همه تستهام رو با سوکسله انجام دادم.
اون درپوش رو هم که دیدی، زمانی که دستگاه خاموش بود میزاشتم. وقتی روشنه، باید برداشته بشه که اگه به هر دلیل فشار سیستم رفت بالا، از اونجا بتونه تخلیه بشه.

GNMS

سوكسله استاندارد خاص خودش رو داره يا با شرايط همون استاندارد قبلي انجام ميشه ؟
 

Hermione Granger

New member
سلام من براي پايان نامه ام لازم دارم روي تحليل اين تست ها خيلي مسلط بشم
كتابي جروه اي چيزي پيشنهاد ميكنين ؟
 

GNMS

New member
سلام من براي پايان نامه ام لازم دارم روي تحليل اين تست ها خيلي مسلط بشم
كتابي جروه اي چيزي پيشنهاد ميكنين ؟

Hermione Granger عزیز با سلام

کدوم تست رو میخوای مسلط بشی؟ تحلیل این تستها خیلی میتونه متنوع باشه. واسه همین پیشنهاد میکنم برای هر تست، مقالات مشابه رو بخونی ببینی دیگرون چطور تحلیل کردن.

GNMS
 

Similar threads

بالا